So arbeiteten Luftjäger

Die Geschichte der Klimaanlage ist sehr interessant. Hitze ist etwas, das schon immer da war, und unser Körper reagiert nicht nur auf eine bestimmte Art und Weise mit Wärme, sondern einige Materialien vertragen sie auch nicht gut und machen manche Aufgaben komplizierter. Im Laufe der Jahre haben Zivilisationen hohe Temperaturen so gut es ging ausgehalten (bei den Chinesen mit Ventilatoren, bei den Römern durch Schneefressen oder durch Kanäle in den Villen, wie es die Araber taten).

Vor einigen hundert Jahren verfügten die Perser jedoch bereits über einen sogenannten „Windfänger“, mit dem Räume effizient und bei Unterschieden von bis zu 16 °C zur Außentemperatur gekühlt werden konnten. Und es sind faszinierende Bauwerke.

Ein Schornstein. Mehr oder weniger. Es ist schwierig, den Ursprung der Windtürme zurückzuverfolgen, aber es wird geschätzt, dass sie etwa 1.500 Jahre alt sind. Dies mag in seiner frühesten Form der Fall gewesen sein, mit Überresten im alten Ägypten, aber es scheint, dass es in der Gegend von Mesopotamien, dem heutigen Iran, war, wo die Verwendung dieser Strukturen am raffiniertesten und populärsten war.

Es handelt sich um einen Turm mit einer Reihe von Öffnungen, dessen Aufgabe es ist, den Wind einzufangen. Abhängig von ihrer Öffnung wurden sie in drei Ausführungen hergestellt: unidirektional (eine einzelne Öffnung in Richtung des vorherrschenden Windes), bidirektional und multidirektional (mehrere Öffnungen senkrecht zur Windrichtung).

Originale Klimaanlage. Diese Türme stellten ein passives Kühlsystem dar und waren stark optimiert. Die Ingenieure wussten, dass spitze Winkel die Trennung des Luftstroms begünstigen und eine optimalere Form darstellen als abgerundete Formen. In einigen Fällen war es möglich, den Luftkanal ganz oder teilweise zu schließen, um die Ausbreitung von Krankheiten oder das Eindringen von Sand bei Stürmen zu verhindern .

Und seine Bedienung ist sehr einfach. Die Höhe der Türme ist nicht nur wichtig, um saubere Luft einzufangen, sondern auch, um den Kamineffekt im Inneren des Bauwerks zu erzeugen. Die Öffnungen im Turm fangen saubere, kalte Luft ein, die in das Haus oder den Raum geleitet wird. Aufgrund des thermischen Auftriebs (kalte Luft wiegt mehr als heiße Luft) steigt die warme Innenluft nach oben und tritt aufgrund dieses Kamineffekts durch eine der Austrittsöffnungen aus, die den Wind nicht einfangen.

Grundwasser hinzufügen. Über die Kenntnis der Ablösung der Strömung hinaus fügten die Architekten Abschrägungen hinzu, die als eine Art Spoiler dienten, um Turbulenzen zu reduzieren, falls der Wind zu stark war. Obwohl dieses System effektiv ist, weil es ermöglicht, heiße Luft abzuleiten und durch frische, saubere Luft zu ersetzen, könnte es noch etwas weiter optimiert werden. Und das haben sie getan.

Etwas, das die Perser vor etwa 3.000 Jahren ebenfalls entwickelten, waren Qanats. Es handelt sich um ein unterirdisches Bewässerungssystem, das unter der Stadt verläuft und ein Kanalsystem bildet. Zwischen dem Qanat und dem Haus gab es einen Raum, durch den dank Konvektion Luft mit angenehmer Temperatur zirkulierte, und sie entdeckten, dass sie Öffnungen im Boden der Häuser schaffen konnten, damit kalte Luft sowohl von oben durch den Windfänger als auch durch den Windfang eindringen konnte der untere Bereich.

Vergangenheit und Zukunft? Letztendlich handelt es sich um ein System, das durch die intelligente Führung sauberer Luft und den Ausstoß heißer Luft aus dem Innenraum eine natürliche Belüftung erzeugt. Diese Temperaturunterschiede zwischen innen und außen werden genutzt, um den Druck zu variieren, und genau das wird derzeit in einigen Städten erforscht.

Abgesehen von den historischen Gebäuden, die dieses System weiterhin in Gebieten im Iran oder in Ägypten nutzen, gibt es Beispiele wie die Qatar University in Doha mit einem ähnlichen System. In Europa werden in Gebäuden wie dem Mehrzweckraum Saint-Éthiene Métropole Aluminiumkollektoren verwendet, die bei jeder Windrichtung funktionieren. Und im Vereinigten Königreich gibt es Gebäude mit Türmen, die diesen Lüftungschornsteineffekt ermöglichen. Unter anderem Gebäude in verschiedenen Teilen der Welt.

Klimawandel. Und das Interessante ist, dass in einer Zeit, in der wir nach Möglichkeiten suchen, unseren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, Lösungen aus der Vergangenheit bei Neubauten relevant sein können. Mit diesem Windfangsystem kann die Temperatur im Vergleich zur Außentemperatur um 8 bis 16 Grad gesenkt werden, was eine erhebliche Energieeinsparung bedeuten würde.

Es wurden auch Studien durchgeführt, die zeigten, dass der Einbau dieser Windfangsysteme die Kosten für den Energieverbrauch eines Gebäudes um 23,3 % senken kann. Wenn man bedenkt, dass konventionelle mechanische Lüftung ein Fünftel des weltweiten Stromverbrauchs ausmacht (das ist Unsinn), gewinnen diese Alternativen Stimmen, die berücksichtigt werden müssen.

Wie bereits erwähnt, haben sich in den letzten Jahrzehnten weltweit mehrere Gebäude für diese passiven Kühllösungen entschieden. Und wenn Sie eines sehen, wissen Sie bereits, dass es sich nicht um ein Wunderwerk der modernen Architektur handelt, sondern um etwas, das schon ein paar Jahrtausende zurückliegt.

Bilder | Rage, Bernard Gagnon, Sky2105

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